常温固化自乳化型水性环氧固化剂的制备及性能研究

以聚乙二醇、环氧树脂E20、间苯二甲胺(MXDA)为原料、过硫酸钾为催化剂,合成了一种非离子型常温固化自乳化型水性环氧固化剂。系统优化了反应温度、时间、催化剂用量以及原料配比对固化剂性能的影响,利用红外光谱对固化剂进行结构表征,测试了基于该固化剂乳化固化环氧树脂E44所得涂层的性能。结果表明:当过硫酸钾用量占环氧树脂和聚乙二醇总量的0.75%、n(环氧树脂)∶n(聚乙二醇)∶n(MXDA)=1∶1∶4,反应温度为180℃、时间为4 h时,所得涂膜的机械性能、耐腐蚀性能优异。

己内酰胺合成水性环氧固化剂的工艺研究

首先以己内酰胺(CPL)在高温下水解开环生成的氨基己酸与二氨基二环己基甲烷(PACM)反应合成改性固化剂,然后在环氧树脂结构中嵌入聚乙二醇结构,得到具有一定水溶性的改性树脂,最后将改性固化剂和改性树脂进行加成反应制得水性环氧固化剂,考察了水性环氧固化剂的合成工艺及其涂膜的各项性能。结果表明:PACM与CPL的摩尔比为3.0:1.0,反应时间为3.5 h时,CPL能够完全水解开环并形成改性固化剂;环氧树脂与聚乙二醇合成改性树脂时,适宜的催化剂滴加时间为50 min,催化剂质量分数为0.20%;CPL合成的水性环氧固化剂涂膜室温固化后,耐冲击性、柔韧性、耐水性、耐盐性、耐盐雾性优于市售产品,能明显改善环氧树脂固化后涂膜较脆的缺陷。

水性环氧固化剂的合成及性能

以三乙烯四胺(TETA)和液体环氧树脂(EPON828)为原料,在物料摩尔比(TETA/EPON828)为2.2/1,反应温度为65℃,反应时间为4h的工艺条件下合成EPON828-TETA加成物.然后用具有多支链柔韧性链段的C12～14叔碳酸缩水甘油酯(CARDURA E-10)在反应温度为70℃,反应时间为3h的工艺条件下对EPON828-TETA加成物进行封端改性.探讨了中和度对所合成的水性环氧固化剂的粒径及稳定性的影响.CARDURA E-10改性后的水性环氧固化剂与液体环氧树脂在室温下固化所形成的涂膜性能良好,其柔韧性和耐冲击性优于用传统封端改性剂BGE或CGE改性水性环氧固化剂所形成的涂膜.

非离子型自乳化水性环氧固化剂的制备、性能及固化机理研究

从分子设计出发,采用聚乙二醇二缩水甘油醚(DGEPG)、三乙烯四胺(TETA)和环氧树脂EPON 828为原料,合成了不需成盐的一系列非离子型自乳化的水性环氧树脂固化剂。采用红外手段表征了其结构,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了该水性环氧体系的固化行为。结果表明:该产品含有聚醚链段,在水中具有良好的分散性能,得到的漆膜具有优异的物理机械性能、耐水性和耐盐水腐蚀性;G-D-4系列固化剂与环氧树脂水分散体系的Kissinger法表观活化能最低为46.63 kJ/mol。

新型非离子型水性环氧固化剂的制备

以苯酚、甲醛、二乙烯三胺为原料制备曼尼希胺(Man-A1),然后以聚乙二醇与液体环氧树脂的反应物(P)为改性剂对Man-A1进行改性,再用苯基缩水甘油醚封端,制得具有自乳性的改性曼尼希胺(Man-A2),最后采用相反转法制得了非离子型水性环氧固化剂。讨论了聚乙二醇相对分子质量、聚乙二醇与环氧树脂物质的量之比以及端羟基环氧聚合物P的含量对乳液的稳定性和粒径的影响。结果表明:以聚乙二醇4 000为原料制备端羟基环氧聚合物P,当聚乙二醇4 000与环氧树脂物质的量之比为3∶4,P的添加量为20%时,所得的水性环氧固化剂体系的稳定性最佳,在3 000 r/min的离心机中20 min不分层,平均粒径最小,为0.43μm,固含量约为50%,胺值为160 mgKOH/g。室温固化后,涂膜硬度4H,耐冲击性50 cm,柔韧性1 mm,附着力0～1级,适用期5～6 h,耐水性优异。

蓖麻油基水性环氧固化剂的合成及性能

以液化的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、蓖麻油酸(RA)为原料,先经MDI-RA加成后,再与乙二醇二缩水甘油醚经酯化反应得到蓖麻油基环氧活性中间体(RAE),RAE经二乙烯三胺(DETA)扩链得到RAE-DETA加成物,最后经缩水甘油封端制备得到蓖麻油基水性环氧固化剂(RAWCA)。当n(MDI)∶n(RA)为1∶3和1∶4时分别制得RAWCA-1和RAWCA-2,利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和凝胶色谱(GPC)表征了目标产物的结构,结果表明:制备的目标产物结构参数与设计的分子结构基本吻合,目标化合物的Mn和M w分别为1 832和1 983。对RAWCA产物性能考察可知,目标产物均具有乳化液体环氧树脂E-51的功能,选择n(MDI)∶n(RA)为1∶3制备的RAWCA-1与E-51固化,漆膜的耐水性较佳,且漆膜柔韧性达1 mm、铅笔硬度达3H、抗冲击性达50 kg/cm,性能可与市售水性环氧固化剂产品相媲美。

油脂基聚氨酯改性脂肪胺水性环氧固化剂的结构与性能

以甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)、高级脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-6)、四乙烯五胺、丙烯腈为原料合成了油脂基聚氨酯改性脂肪胺水性环氧固化剂(CA-B)。将CA-B分别与水性环氧乳液AB-EP-20、AB-EP-44、AB-EP-51组成固化体系,经分析可知,水性体系CA-B/AB-EP-44性能最优。通过差示扫描量热法、涂膜力学性能测试,研究了n(环氧基)∶n(胺氢)对CA-B/AB-EP-44体系固化物性能的影响,结果表明,n(环氧基)∶n(胺氢)为1.1∶1(摩尔比)时涂膜的综合性能最佳,此时漆膜柔韧性达1 mm、铅笔硬度达2 H、附着力达1级、耐冲击性≥60 kg.cm、乙醇渗透量(%(24 h))为15.3,与参比样Ⅰ、参比样Ⅱ(市售)固化物的物理性能相当。

油脂基聚氨酯改性脂肪胺水性环氧固化剂的合成及性能

以高级脂肪醇聚氧乙烯醚(OE-6)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,物料比n(TDI)∶n(OE-6)=1.05∶1、温度45℃、反应2.5h合成了端异氰酸酯预聚体,再将其与多元胺按照摩尔比n(多元胺)∶n(预聚体)=1.2∶1、温度40℃、反应3h扩链,得到油脂基聚氨酯改性脂肪胺水性环氧固化剂(UFAWECAOF)。用红外光谱、13C-NMR表征了UFAWECAOF的结构。粒径分析表明目标产物具有乳化液体环氧树脂的功能,其与环氧树脂EPON828复配制备的双组分水性涂料涂膜固化物,柔韧性达1mm、铅笔硬度达3H、耐冲击性达50kg/cm。

木质素磺酸钠合成水性环氧固化剂的研究

通过曼尼希反应,用木质素磺酸钠改性脂肪族多胺,合成了一种新型的水性环氧固化剂,红外光谱表征了目标产物的结构。通过测试固化体系的邵氏硬度、拉剪强度、正拉黏接强度和耐热性等,研究了NaOH水溶液用量、原料的配比、反应温度、反应时间、固化剂与环氧树脂的配比等对固化体系性能的影响。结果表明:在不使用NaOH水溶液情况下,木质素磺酸钠、二乙烯三胺、苯酚、甲醛的质量比为20∶90∶30∶78,于80～90℃下反应5 h制备的水性固化剂与环氧树脂质量比按30∶100复配时,固化体系的综合性能最佳,其中拉剪强度达4.46 MPa、正拉黏接强度达1.62 MPa、邵氏强度达82、极值热分解温度为387.9℃。

非离子型水性环氧固化剂的合成及其在防锈涂料中的应用

以聚醚多元醇二缩水甘油醚(NPER-032)与三乙烯四胺(TETA)滴加反应合成TETA-NPER-032加成物,然后用液体环氧树脂(EPON828)进一步反应,合成出非离子型自乳化水性环氧固化剂。纳米粒度分析表明,所合成的非离子型水性环氧固化剂对液体环氧树脂具有良好的乳化功能;红外光谱分析表明EPON828与加成物发生了反应。配合液体环氧树脂,加入新型的复合铁钛防锈颜料和其它相关助剂,制备得到综合性能优良的双组分水性环氧防锈涂料。实验结果表明,环氧/胺氢当量比为1.1时,涂膜的干燥时间、机械强度、耐盐水性等综合性能最佳。

具有长疏水链基型水性环氧固化剂的乳化性质及其涂膜的热学性能

为解决离子型水性环氧固化剂制备的环氧涂料易腐蚀,且不稳定的问题,合成一种新的具有表面活性剂结构的非离子型自乳化水性环氧固化剂,同时具有固化和乳化环氧树脂的功能,且制备成本低、工艺简单、自乳化效果好。研究了该固化剂的自乳化效果和所制备的水性环氧树脂乳液的性质。通过测量固化剂及所制备的水性环氧树脂乳液在水中粘度的变化,分析了该固化剂的自乳化和乳化环氧树脂的行为;用N5型纳米粒度分析仪分析了水性环氧树脂乳液的乳液颗粒大小;用TEM观察了其形貌;通过NDJ型粘度计研究了不同条件下固化剂以及涂料粘度的变化情况,并以此探讨固化剂在水中乳化环氧树脂的过程和机理;用TG考察了该固化剂制备的水性环氧涂料的热学性能。

桐油基非离子型自乳化水性环氧固化剂的制备及性能

桐马酸酐(TMA)先与三乙烯四胺经酰胺化反应制得桐油基聚酰胺固化剂(TMAPA),TMAPA再与聚乙二醇二缩水甘油醚经开环加成、多聚甲醛封端部分伯胺后得桐油基非离子型水性环氧固化剂(TMAWCA),利用红外光谱和1H NMR表征了中间产物和目标产物的结构。结果表明:TMAWCA的结构参数与设计的分子结构基本吻合,其具有乳化疏水性液体环氧树脂的功能,疏水性双酚F型环氧树脂NPEF-170与TMAWCA复配体系,在m(NPEF-170)∶m(TMAWCA)=1.5∶2条件下,选择25℃/4 h+60℃/4 h+80℃/2 h固化温度进行固化,NPEF-170/TMAWCA体系漆膜性能较佳:漆膜的附着力达1级、柔韧性达1 mm、铅笔硬度达H、抗冲击强度达50 kg/cm、耐水性>7 d,水接触角为85°。

非离子复合型水性环氧固化剂合成及性能研究

以四乙烯五胺(TEPA)作为反应底物,与低相对分子质量的环氧树脂(DER331)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PGGE)混合树脂反应,再用单环氧封端剂苯基缩水甘油醚(PGE)和十二至十四烷基缩水甘油醚(AGE)作为复合封端剂进行封端,合成非离子复合型水性环氧固化剂。探究了最佳合成条件,采用红外光谱(FT-IR)对合成的产物进行结构表征,并考察了与水性环氧乳液固化后的涂膜性能。结果表明:最佳合成条件为物料比n(伯胺基)∶n(环氧基)=2.3∶1、初始反应温度65℃、反应时间3 h、复合封端剂的比例n(AGE)∶n(PGE)=3∶7。合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化形成的漆膜耐腐蚀性能优越。

水性环氧固化剂的制备及其涂膜性能研究

采用丙烯酸丁酯改性三乙烯四胺(TETA),以环氧树脂E-51为封端剂,制备水性环氧固化剂。研究表明:在反应温度为70℃、反应时间为3 h、n(三乙烯四胺加成物)∶n(环氧树脂)为2∶1时,制备的水性环氧固化剂性能优良,与环氧乳液配制的涂料的涂膜具有硬度高,附着力好、流平性好、光泽高等优点。

WEC402水性环氧固化剂在水性环氧地坪涂料中的应用

使用WEC4 0 2水性环氧固化剂制备的水性环氧地坪涂料的配方、工艺 ,讨论了固化剂与环氧树脂的配比、颜填料、助剂等对涂料性能的影响。

水性环氧固化剂的研发简史及其今后发展方向

阐述了水性环氧固化剂的研发简史,并对水性环氧固化剂各大类品种的特点做了扼要概括,同时指出了水性环氧固化剂今后发展的重点。

一种水性环氧固化剂的制备与涂膜性能测试

采用环氧树脂(E-51)改性三乙烯四胺(TETA),以单环环氧化合物(AGE)为封端剂,合成了一种水性环氧固化剂。结果表明:在温度为60℃时,物质的量n(E-51)∶n(TETA)∶n(AGE)为1∶0.5∶1时,反应4 h合成的水性环氧固化剂,与自制环氧乳液按1.1:1物料比进行涂膜,其具有硬度高、耐盐雾性强以及耐酸性和流平性好等优点。

自乳化水性环氧固化剂的合成及性能

采用单环氧化合物(AGE)为封端剂,环氧树脂(E44)为扩链剂,以三乙烯四胺(TETA)为原料,合成了一种具有自乳化效果的水性环氧固化剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对合成的水性环氧固化剂结构进行了表征,研究了合成条件对该水性固化剂成膜性质的影响。红外测试结果显示:环氧基团特征峰消失,环氧基全部参与了反应;涂膜性能测试表明:n(AGE)∶n(E44)∶n(TETA)=4.5∶1.0∶3.0时,醋酸成盐率为10%,所得涂膜外观、耐盐雾性能最佳。

有机硅改性水性环氧固化剂固化行为及固化膜热性能

用三乙烯四胺与环氧树脂在丙二醇甲醚中反应制得环氧树脂-三乙烯四胺加成物,经脂肪族缩水甘油醚/γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）对加成物封端,加酸中和及加水分散制得水性环氧固化剂,用傅立叶红外对聚合产物进行结构表征,研究了有机硅烷用量对固化剂的固化行为及固化膜热性能的影响.结果表明：GPTMS的加入使固化剂的固化起始温度及固化反应表观活化能降低,固化反应速率增加,固化膜的热稳定性提高.GPTMS的摩尔分数控制在3%～5%为宜.

苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂的制备及涂膜防腐性能

采用化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体(AT),再以AT、丁基缩水甘油醚(660a)、四乙烯五胺(TEPA)为原料反应得到AT和TEPA的单封端混合产物,将产物与氨基磺酸盐(PPS)混合后再与环氧树脂(E-51)反应合成苯胺三聚体改性磺酸盐型水性环氧固化剂,将合成的水性环氧固化剂与环氧树脂E-51混合制得水性环氧乳液。通过红外光谱、透射电镜和热失重等方法对材料进行测试表征,并采用极化曲线、交流阻抗谱和耐盐水性试验评价涂层的防腐效果。结果表明,当AT的含量为8%(AT占TEPA和AT总量摩尔分数)时,乳液平均粒径为140 nm,热失重在10%的分解温度为196℃,涂层在划叉耐盐水试验中96 h内没有出现起泡现象,通过计算腐蚀电流密度可知其缓蚀效率达到了98.6%,表现出优异的防腐性能。